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広田 耕一; 箱田 照幸; 島田 明彦; 田口 光正; 木村 敦; 小嶋 拓治
Proceedings of 12th International Conference on Radiation Curing in Asia (RadTech Asia 2011) (Internet), p.108 - 109, 2011/06
電子線によるVOC処理において最も困難なプロセスに、VOCの電子線照射によって生成する副産物の処理がある。この副産物を完全に酸化するため、オゾン分解触媒である二酸化マンガン触媒を導入した。この触媒は、照射により生成するオゾンを分解して活性酸素を発生させ、これにより副産物を酸化することができる。そこで、ガス処理専用の電子加速器と二酸化マンガンを備えたハイブリットVOC処理装置用いてトルエンとキシレンの混合ガスを処理したところ、11kGyでVOCを完全に無機化することができた。また、電子線によるダイオキシン類分解に関する研究では、高浜クリーンセンターの実ガス1,000m
/hを用いてパイロット試験を行った。その結果、14kGyで排ガスに含まれるダイオキシン類の90%以上を分解することができた。
箱田 照幸; 島田 明彦; 木村 敦; 田口 光正; 須郷 由美; 荒木 浩史*; Dally, E. B.*; 広田 耕一
Industrial & Engineering Chemistry Research, 49(12), p.5517 - 5522, 2010/05
被引用回数：11 パーセンタイル：38.85(Engineering, Chemical)当グループでは、電子ビーム照射による分解と固体触媒による酸化を組合せたVOC含有ガスの浄化技術の開発を進めている。本研究では、この技術の実用化を目指して、従来の照射技術では利用されてこなかった低反応性のオゾン(O
)に着目し、このOを分解して活性酸素を生成できるMnO
を併用した実規模ガス流量のVOC分解装置を用いて、トルエンやキシレンを同時に含む500m
/hの空気について分解処理を行った。その結果、初期濃度が5ppmvの場合では9.3kGyの電子ビーム照射で42%の無機化率をMnO併用により100%に、初期濃度が10ppmvの場合では11kGyの照射で40%の無機化率を81%に向上できることを明らかにし、電子ビームと触媒の併用システムは実規模ガス流量条件においてもVOCの無機化に有効であることを実証した。
catalyst箱田 照幸; Chowdhury, M. A. Z.*; 島田 明彦; 広田 耕一
Plasma Chemistry and Plasma Processing, 29(6), p.549 - 557, 2009/12
被引用回数：5 パーセンタイル：23.87(Engineering, Chemical)ガス中の臭気物質の分解・脱臭技術の開発のために、ごみ処理場などのガス中で検出される硫化ジメチル(DMS)の電子ビーム照射による分解挙動を調べるとともに、分解促進のための触媒併用処理を試みた。その結果、DMSの照射生成物として、COやCOのほかに、有機化合物としてギ酸やジメチルスルフォキシド,極微量のメタノールやジメチルスルフォンを同定した。これらの照射生成物を含むガスをオゾン分解触媒であるMnO層に通過した結果、初期濃度10.6ppmvのDMSの場合に6.3kGyにおいて照射のみで41%であった無機化率を100%にすることに成功した。また同4.6ppmv, 3kGyで25%であった無機化率についても同様の結果が得られた。本研究の結果から、臭気物質の分解・脱臭においては電子ビームと触媒の併用プロセスが有効であることを明らかにした。
箱田 照幸; 島田 明彦; 松本 加奈江*; 広田 耕一
Plasma Chemistry and Plasma Processing, 29(1), p.69 - 78, 2009/02
被引用回数：6 パーセンタイル：26.84(Engineering, Chemical)本研究では、水分を含む窒素ガスに、最大10kGyで電子ビーム照射した際に生成するOHラジカルの量を、OHラジカルとCOとの反応により生成するCO濃度から評価した。OHラジカルは、水分子と窒素ガスの電子ビーム照射により生じる窒素イオンとの反応で生成するため、事前に10kGy以下の線量でOHラジカルの生成に必要な水分濃度や、このOHラジカルの補足に必要なCO濃度を調べた。その結果、水分濃度は6000ppmv以上,CO濃度は2000ppmv以上が必要であることがわかった。この条件でCO濃度を測定した結果、CO濃度は線量に対して比例関係があり、この傾きから求めたOHラジカルの生成のG値は4.9であることを明らかにした。
箱田 照幸; 松本 加奈江; 島田 明彦; 成田 正*; 小嶋 拓治; 広田 耕一
Radiation Physics and Chemistry, 77(5), p.585 - 590, 2008/05
被引用回数：8 パーセンタイル：48.87(Chemistry, Physical)当グループでは、塗料工場からの換気ガスに含まれる芳香族有機物を電子ビーム照射により分解除去する技術の開発を進めている。電子ビーム照射した汚染空気には、ガス中では有機物とほとんど反応しないオゾンが残存していることから、本研究では、このオゾンを活性化するとともに、この活性酸素により芳香族有機化合物やその照射生成物を酸化分解する技術の開発に着手した。具体的には、オゾンを活性化する方法としてオゾンの分解能力の高い二酸化マンガンを選定し、電子ビーム照射したキシレン含有空気をこの触媒に通じることにより、キシレン及び照射生成物の触媒酸化反応について調べた。その結果、触媒上でオゾンが解離して生じた活性酸素により、照射生成物のみを選択的に二酸化炭素にまで分解でき、またオゾンの分解量と同量の二酸化炭素が生成することがわかった。さらに、二酸化炭素となる照射生成物は、ギ酸などの低級な有機物であることを明らかにした。
島田 明彦; 広田 耕一
JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 55, 2008/03
薫蒸殺菌使用後のホルマリンガス(HCHOとCHOHを含む空気)の、短時間無害化処理技術として、電子ビーム(EB)法が考えられる。本研究では、100-1060ppmvのHCHO、1%の水分を含む10L/minの空気試料に吸収線量5-80kGyで照射を行った。その結果、初期濃度100, 280, 480, 1060ppmvのHCHOに対して、0-5kGyでの単位吸収線量あたりのHCHO濃度減少量は、それぞれ19, 35, 50, 64ppmv/kGyであった。これらの値は、OHラジカルの生成量10ppmv/kGyに比べ高いことから、連鎖反応が起きていると考えられる。HCHOの分解によりHCOOH, CO, COが生成していることがわかった。CO, COについては線量とともに直線的に濃度が増加したが、HCOOHは5kGy以上で増加が緩やかとなったことから、OHラジカルはHCHOだけでなく、HCOOHとも反応すると考えられる。
阿曽 尚文*; 大和田 謙二; 綿貫 徹; 町田 晃彦; 大村 彩子; 稲見 俊哉; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸*; 廣田 和馬*; 佐藤 憲昭*
Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.88 - 90, 2006/08
強磁性超伝導体UGeにおいて、低温高圧下において理論的に予測されたCDWの探索を行った。実験は放射光を用いた振動写真法により行われたが、基本反射強度の10
の範囲でCDWを示唆する反射を観測することはできなかった。
島田 明彦; 広田 耕一
no journal, ,
電子ビーム(EB)を用いたホルマリンガス(HCHOとCHOHを含む空気)分解技術の開発において、本研究では主成分であるHCHOに注目し、100
1060ppmvのHCHOを含む10L/minの空気に吸収線量2.580kGyの照射を行った。その結果、単位吸収線量あたりのHCHO濃度減少は、初期濃度100, 280, 480, 1060ppmvのHCHOに対して、それぞれ19, 35, 50, 64ppmv/kGyであった。これらの値は、OHラジカルの生成量10ppmv/kGyに比べ多いことから、OHラジカルによる酸化反応を発端に、連鎖反応が起きていると考えられる。また、分解生成物の定量解析では、初期濃度480ppmvのHCHOに2.5, 5, 10kGy照射した場合の照射前後のHCHO, HCOOH, CO, COの炭素収支を調べた。その結果、それぞれ101, 96, 97%の収支が得られたことから、HCHOの分解生成物はおもにHCOOH, CO, COであることがわかった。
箱田 照幸; 島田 明彦; 広田 耕一
no journal, ,
国際原子力機関(IAEA)において、2005年5月から3年間の予定で、CRP(Coordinated Research Meeting)「ガス流に含まれる有機汚染物質の電子ビーム処理(Electron beam treatment of organic pollutants contained in gaseous streams)」が実施されている。本発表では、このCRPの日本代表である原子力機構の技術開発について紹介するとともに、CRP参加各国の研究所でそれぞれ進められている研究や技術開発の動向を中心に紹介する。さらに、電子ビームを用いた石炭あるいは重油燃焼排ガス中のNOX/SO除去施設についても合わせて報告する。
箱田 照幸; 島田 明彦; 松本 加奈江*; 広田 耕一
no journal, ,
本研究では、水分を含む窒素ガスに、最大10kGyで電子ビーム照射した際に生成するOHラジカルの量を、OHラジカルとCOとの反応により生成するCO濃度から評価した。事前に、10kGy以下の線量で生成する窒素イオンと反応してOHラジカルを生成するために必要な水分濃度や、このOHラジカルをほぼ完全に捕捉するために必要なCO濃度を調べた結果、水分濃度は6000ppmv以上、CO濃度は2000ppmv以上が必要であることがわかった。この条件でCO濃度を測定した結果、CO濃度は線量に対して比例関係があり、この傾きから求めたOHラジカルの生成のG値は4.9であることを明らかにした。
広田 耕一; 田口 光正; 箱田 照幸; 島田 明彦; 木村 敦
no journal, ,
Ionizing radiation was applied to treat environmental pollutants such as NOx and SOx, dioxin, and volatile organic compounds (VOCs) in gaseous media. Basic and applied researches on the treatment of NOx and SOx greatly helped to commercialize the actual-scale plants in China and Poland. Plant test on the treatment of dioxin in municipal solid incinerator gases revealed that more than 90% of dioxins was decomposed at a dose of 14 kGy. Labolatory-scale experiments on the decomposition of VOCs indicated that hydroxyl radicals are the predominant oxidants for the initial decomposition of the VOCs. It was found that ionizing radiation is one of the advanced oxidation technology for treating hazardous chemicals in the environment.
島田 明彦; 広田 耕一
no journal, ,
クリーニングの溶剤などに使われているクロロエチレン類の電子ビームによる分解挙動を調べるため、ジクロロエチレン(DCE),トリクロロエチレン(TCE)、又はテトラクロロエチレン(PCE)を300ppmv含む空気(単独系)に電子ビーム照射し、照射後の残存クロロエチレン類濃度を測定した。その結果、低線量域(0-0.6kGy)でのクロロエチレン類の減少量は、DCE, TCE, PCEそれぞれ72, 285, 300ppmv/kGyであり、これらはOHラジカルの生成量10ppmv/kGyに比べてはるかに大きいことからClラジカルによる連鎖反応が起こっていると考えられる。また、DCE, TCE、及びPCEを各300ppmvずつ含む空気(混合系)についても同様の実験を行った。その結果、低線量域でのクロロエチレン類の減少量は、DCE, TCE, PCEそれぞれ140, 135, 95ppmv/kGyであった。単独系と混合系の分解挙動を比較すると、TCEとPCEは単独系のほうが分解しやすいのに対し、DCEは混合系のほうが分解しやすく、混合系においては、Clとの反応速度定数が大きい物質ほど分解率が高くなることがわかった。
箱田 照幸; 島田 明彦; 木村 敦; 田口 光正; 広田 耕一; 荒木 浩史*
no journal, ,
現在、有害有機化合物除去技術研究グループでは揮発性有機化合物(VOC)の照射生成物が吸着性を有することに着目して、電子ビーム(EB)照射によるVOCの分解と固体触媒による酸化を組合せた浄化技術の開発を進めている。本発表では、EB照射により空気中の酸素から生成し、従来のEB照射技術では利用されてこなかった低反応性のオゾン(O)の利用に着目し、このOを分解して活性酸素を生成できるO分解触媒を併用した技術開発の他、これまで蓄積してきた実験室規模での知見をもとに現在進めている実規模ガス流量のVOC含有ガスの分解技術の開発の進捗について報告する。
プラズマにおけるバースト不安定性松永 剛; 篠原 孝司; 相羽 信行; 坂本 宜照; 武智 学; 鈴木 隆博; 諫山 明彦; 廣田 真; 大山 直幸; 朝倉 伸幸; et al.
no journal, ,
JT-60Uトカマクの高プラズマにおいて数kHzで振動し間欠的に発生するバースト振動が観測されている。この不安定性はプラズマ回転を減速させ、また周辺領域の安定性にも影響を与えている。またこの不安定性の成長により、抵抗性壁モード(RWM)安定化に必要なプラズマ回転があるにもかかわらずRWMが不安定化し、ディスラプションに到るなどプラズマ性能や維持時間を制限している。この不安定性は高速イオンのトロイダル歳差運動と相関があるため、高速イオンによって駆動されている可能性がある。本発表ではこの不安定性の物理的な特性について詳細を報告する。
広田 耕一; 田口 光正; 箱田 照幸; 島田 明彦; 木村 敦
no journal, ,
電子ビームと触媒を併用したVOC分解処理装置の開発を目的に、ガス処理専用の電子加速器(160kV, 30mA)を用いて各10ppmのキシレン及びトルエンを含む実規模流量500m/hのVOC模擬ガスに電子ビームを照射してその分解挙動を調べるとともに、加速器下流に設置したハニカム型二酸化マンガン触媒により照射中間物質の無機化を行った。その結果、11kGyの照射により90%以上のトルエン,キシレンを分解するとともに、二酸化マンガン触媒で分解生成物の80%以上を無機化することができた。
箱田 照幸; 島田 明彦; 木村 敦; 田口 光正; 荒木 浩史*; 広田 耕一
no journal, ,
電子ビーム(EB)照射によるVOCの分解と固体触媒による酸化を組合せた浄化技術の開発の一環として、現在、EB照射により空気中の酸素から生成し、従来のEB照射技術では利用されてこなかった低反応性のオゾン(O)の利用に着目し、このOを分解して活性酸素を生成できるO分解触媒を併用した実規模ガス流量のVOC分解装置の開発を進めている。本発表では、本装置の開発、並びに初期濃度5ppmのトルエンとキシレンを同時に含む500m/hの空気について本装置を適用した結果について報告する。
箱田 照幸; 島田 明彦; 松本 加奈江*; 広田 耕一
no journal, ,
本研究では、水分を含む窒素ガスに、最大10kGyで電子ビーム照射した際に生成するOHラジカルの量を、OHラジカルとCOとの反応により生成するCO濃度から評価した。OHラジカルはNの電子ビーム照射により生じる窒素イオンと水分との反応で生成するため、事前に、10kGy以下の線量でOHラジカルの生成に必要な水分濃度や、このOHラジカルの捕捉に必要なCO濃度を調べた結果、水分濃度は8000ppm以上,CO濃度は2000ppm以上が必要であることがわかった。そこで、この条件でCO濃度を測定したところ、CO濃度は線量に対して比例関係にあり、この傾きからOHラジカルの生成のG値は4.9であることを明らかにした。
箱田 照幸; 島田 明彦; 木村 敦; 田口 光正; 荒木 浩史*; 広田 耕一
no journal, ,
塗装・印刷工場などからの換気ガスに含まれる揮発性有機化合物(VOC)の電子線(EB)照射による分解処理を目的として、実験室規模の実験においてEB照射と触媒との組合せたVOCの分解や照射生成物の無機化技術の開発を進めてきた。この処理技術を、実際の大流量のVOC排ガスに適用するためには、実規模ガス流量条件に適した電子加速器や触媒装置の選定や、この条件下での動作確認並びに経済性評価などが必要である。本研究では、数百m/hの実規模ガス流量条件のVOC含有空気に適したVOC処理試験装置を構築するとともに、これを用いたVOC分解や照射生成物の無機化に関する試験から実規模ガス流量条件でも触媒併用により対象VOCの分解促進や照射生成物の無機化促進、COへの選択的な酸化などの効果が得られることを明らかにした。
深沢 剛司*; 平山 智之*; 廣田 昭彦*; 杣木 孝裕*; 宮川 高行*; 内田 昌人*; 山本 智彦; 宮崎 真之; 岡村 茂樹*; 藤田 聡*
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。これによって、過去にも増して水平のみならず、上下方向の地震力の低減が機器の耐震性を確保するうえで重要となっている。以上を背景として、われわれはこれまでに皿ばねユニットで構成される新たな3次元免震システムの開発を進めてきた。その設計成立性を検証するためには、本免震システムの荷重-変位関係の確認が必要となる。そこで、本論文では1/2縮尺試験体を対象に実施した静的試験結果について報告する。
深沢 剛司*; 平山 智之*; 横井 忍*; 廣田 昭彦*; 杣木 孝裕*; 湯川 正貴*; 宮川 高行*; 内田 昌人*; 山本 智彦; 宮崎 真之; et al.
no journal, ,
原子力発電施設の耐震性の向上を目的として、設計用基準地震動が見直されている。これによって、過去にも増して水平のみならず、上下方向の地震力の低減が機器の耐震性を確保するうえで重要となっている。著者らはこれまでに皿ばねユニットで構成される新たな3次元免震システムの開発を進めてきた。その設計成立性および耐性を検証するためには、本免震システムの荷重-変位関係の確認が必要となる。本論文では1/2縮尺試験体を対象に基準地震動およびこれを上回る荷重領域下で実施した静的試験で得られた結果を報告する。
